I 1.2項(xiàng)目實(shí)施依據(jù)和內(nèi)容 2 42.1項(xiàng)目建設(shè)地址 4 63.1建設(shè)目標(biāo) 63.2設(shè)計(jì)依據(jù) 63.3項(xiàng)目總體方案設(shè)計(jì) 83.4儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)方案 3.5光伏系統(tǒng)建設(shè)方案 3.6充電樁系統(tǒng)建設(shè)方案 3.7智慧能源管理系統(tǒng)(平臺(tái))建設(shè)方案 3.8電氣設(shè)計(jì)方案 Y……………………513.9土建工程方案 1第一章總論1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)述●項(xiàng)目名稱(chēng)：●建設(shè)性質(zhì)：●建設(shè)單位：●建設(shè)地點(diǎn)：●資金來(lái)源：建設(shè)單位自籌。1.2項(xiàng)目實(shí)施依據(jù)和內(nèi)容1.2.1項(xiàng)目依據(jù)●《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”節(jié)能減排綜合工作方案的通知》(國(guó)發(fā)[2016]74號(hào));●《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)[2013]24號(hào));●《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)[2014]35號(hào));●《國(guó)家電網(wǎng)有限公司關(guān)于推進(jìn)綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)發(fā)展2019-2020年行動(dòng)計(jì)劃的通知》(國(guó)家電網(wǎng)營(yíng)銷(xiāo)[2019]173號(hào));●《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于全面深化改革的意見(jiàn)》(國(guó)家電網(wǎng)辦[2017]1號(hào));●《國(guó)家電網(wǎng)公司關(guān)于在各省公司開(kāi)展綜合能源服務(wù)業(yè)務(wù)的意2●《能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略(2016-2030)》;●《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃(2016～2020年)》;●項(xiàng)目建設(shè)單位委托編制可研報(bào)告的合同。1.2.2項(xiàng)目?jī)?nèi)容通過(guò)分析項(xiàng)目建設(shè)地址和建設(shè)條件，建設(shè)一套綜合能源服務(wù)示范系統(tǒng)，包括：光伏+儲(chǔ)能+充電系統(tǒng)+微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，通過(guò)采用先進(jìn)能量管理系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)能源信息管控及過(guò)程監(jiān)控與優(yōu)化配置，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)級(jí)用戶(hù)多種類(lèi)能源經(jīng)濟(jì)、合理使用，提用電經(jīng)濟(jì)效益和能源管理水平。1.3項(xiàng)目概要1.3.1建設(shè)目標(biāo)緊緊抓住新一輪能源技術(shù)革命、信息通訊技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展新機(jī)遇，以提升用電經(jīng)濟(jì)效益和能源管理水平為抓手，依托多益公司，新建一套光伏+儲(chǔ)能+充電系統(tǒng)，助推國(guó)網(wǎng)XXXX供電公司成為XXXX地區(qū)綜合能源服務(wù)領(lǐng)域主要踐行者、深度參與者、重要推動(dòng)者和示范31.3.2建設(shè)規(guī)模和主要內(nèi)容1.3.2.1建設(shè)規(guī)模：建成一套光儲(chǔ)充一體化的綜合能源應(yīng)用示范(3)新增1臺(tái)60kW雙槍一體直流大功率充電樁；4第二章建設(shè)地址及建設(shè)條件2.1項(xiàng)目建設(shè)地址2.1.1項(xiàng)目選址原則●符合國(guó)家、地區(qū)和城鄉(xiāng)規(guī)劃的要求。●能滿(mǎn)足原材料、能源、水資源供應(yīng)和人力需求。●盡力做到降低建設(shè)投資，節(jié)省運(yùn)費(fèi)，減少成本，提高利潤(rùn)。●注意環(huán)境保護(hù)，以人為本，減少對(duì)生態(tài)和環(huán)境的影響。●優(yōu)先在新能源資源和利用條件好的大型企業(yè)、產(chǎn)業(yè)園區(qū)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)區(qū)實(shí)施，發(fā)揮帶動(dòng)引領(lǐng)作用，提高區(qū)域內(nèi)能源消費(fèi)中新能源比例。2.2建設(shè)條件2.2.1地形地貌、水文地質(zhì)情況區(qū)內(nèi)地層主要由第四紀(jì)上更新統(tǒng)沖、洪積、亞粘土、粘土組成。顏色黃褐～棕紅，硬～堅(jiān)硬狀，具有灰白色網(wǎng)紋特征。土層致密堅(jiān)實(shí)呈硬塑性狀態(tài)，承載力30～50t/m2,不透水，厚達(dá)18～30m。本項(xiàng)目的儲(chǔ)能系統(tǒng)和充電樁在加油站停車(chē)場(chǎng)上建設(shè)，可以利用現(xiàn)有的電纜溝敷設(shè)電纜，無(wú)需大面積開(kāi)挖。光伏組5分利用現(xiàn)有車(chē)棚支架安裝成光伏車(chē)棚，其余設(shè)施在屋內(nèi)或者集裝箱內(nèi)。項(xiàng)目場(chǎng)址地質(zhì)條件較好，場(chǎng)地內(nèi)及附近無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，屬工程地質(zhì)較穩(wěn)定場(chǎng)所，有利于項(xiàng)目實(shí)施。2.2.2交通條件本項(xiàng)目建設(shè)地位于加油站地帶，場(chǎng)地周邊的道路四通八達(dá)，交通便捷，有利于建設(shè)期的材料運(yùn)輸。6第三章建設(shè)方案及內(nèi)容3.1建設(shè)目標(biāo)積極貫徹國(guó)家電網(wǎng)加快推進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作部署，以加油站停車(chē)場(chǎng)為示范地點(diǎn)，建設(shè)集分布式光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、充電樁智慧能源控制管理系統(tǒng)為一體的先進(jìn)綜合能源系統(tǒng)。研究分布式光伏發(fā)電、大功率充電以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的互補(bǔ)特性，優(yōu)化容量配置設(shè)計(jì)，提高能源使用效率，開(kāi)發(fā)3.2設(shè)計(jì)依據(jù)5.《光伏系統(tǒng)性能監(jiān)測(cè)測(cè)量、數(shù)據(jù)交換和分析導(dǎo)則》GB/T20513-6.《光伏系統(tǒng))PVES)用二次電池和蓄電池組一般要求和試驗(yàn)方法》79.《電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/CSG115110.《電動(dòng)汽車(chē)交流充電樁技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/CSG11516.4-2010;11.《電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)儲(chǔ)能變流器技術(shù)規(guī)范》GB/T34120-2017;13.《電力儲(chǔ)能用鋰離子電池》GB/T36276-2018;19.《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB20.《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50062-2008;21.《電動(dòng)汽車(chē)充電站通用要求》GB/T29781-2013;22.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010(2015年版)23.《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50064-829.《電動(dòng)汽車(chē)充換電設(shè)施工程施工和竣工驗(yàn)收規(guī)范》NB/T33004-30.《電能計(jì)量裝置技術(shù)管理規(guī)程》31.《電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)通信規(guī)約》Q(chēng)/GDW1235-2014;3.3項(xiàng)目總體方案設(shè)計(jì)3.3.1設(shè)計(jì)原則1.符合規(guī)范的原則：本項(xiàng)目設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能環(huán)保政策，滿(mǎn)足城鎮(zhèn)規(guī)劃、環(huán)境保護(hù)的要求。2.協(xié)調(diào)性原則：本項(xiàng)目實(shí)施應(yīng)保證原有的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)不會(huì)受項(xiàng)目建設(shè)的影響，并注意做好與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。3.提高用戶(hù)經(jīng)濟(jì)效益原則：堅(jiān)持客戶(hù)導(dǎo)向，通過(guò)增強(qiáng)能源監(jiān)控能力，加強(qiáng)用戶(hù)用能特點(diǎn)分析，提供有對(duì)針對(duì)性的服務(wù)，滿(mǎn)足客戶(hù)深層次、多樣化的綜合用能服務(wù)需求降低客戶(hù)用能成本。4.節(jié)約成本的原則：在不影響實(shí)施效果的前提下力求現(xiàn)場(chǎng)布局緊湊，節(jié)約原材料和占地空間，盡量節(jié)約成本。5.供電安全可靠的原則：全面了解分析配電網(wǎng)現(xiàn)狀并結(jié)合近遠(yuǎn)期規(guī)劃，做到與配電網(wǎng)的供電能力相適應(yīng)的原則，以滿(mǎn)足供電的可靠性的要求。96.節(jié)能環(huán)保的原則：項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)積極采用節(jié)能、環(huán)保、免維護(hù)或少維護(hù)的新技術(shù)、新設(shè)備和新材料。并符合防火、安全、衛(wèi)生、環(huán)保的要求。3.3.2項(xiàng)目總體技術(shù)方案項(xiàng)目總體技術(shù)方案如下：1.根據(jù)加油站的用電需求發(fā)展趨勢(shì)，充分利用場(chǎng)地空間條件，安裝分布式光伏發(fā)電站、儲(chǔ)能系統(tǒng)和電動(dòng)汽車(chē)充電樁，與現(xiàn)有的配電設(shè)施、用電負(fù)荷、監(jiān)控和保護(hù)裝置等組成的微電網(wǎng)，優(yōu)先使用光伏發(fā)電站提供的電能，當(dāng)光伏電力不足時(shí)向儲(chǔ)能電池取電，儲(chǔ)能電池存儲(chǔ)的電取自大電網(wǎng)谷時(shí)電，儲(chǔ)能電池供電也不足時(shí)再向大電網(wǎng)取電，從而降低日常用電成本；2.建設(shè)智慧能源管理系統(tǒng)平臺(tái)EMS,對(duì)微電網(wǎng)內(nèi)部能量進(jìn)行調(diào)度控制，維持微電網(wǎng)功率平衡，實(shí)現(xiàn)微電網(wǎng)的離網(wǎng)/并網(wǎng)的無(wú)縫運(yùn)行模式切換，保證供電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)管理、監(jiān)視、微網(wǎng)自控等靈活且個(gè)性化的需求側(cè)管理實(shí)現(xiàn)對(duì)“供-轉(zhuǎn)-輸-用”的全過(guò)程智能優(yōu)化；里頂公右式光伏里頂公右式光伏做墊系放被源正測(cè)地源進(jìn)泵#1光伏車(chē)指#2光伏車(chē)覆電動(dòng)充電柱預(yù)函其它又萬(wàn)重測(cè)惡旋電氣攜臨本項(xiàng)目將在加油站建設(shè)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)、電動(dòng)汽車(chē)充電樁等3個(gè)子系統(tǒng)和1個(gè)綜合能源指揮管理平臺(tái)。3.4儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)方案儲(chǔ)能系統(tǒng)是綜合能源系統(tǒng)的重要組成部分和關(guān)鍵支撐，可以起到削峰填谷作用，提高可再生能源的消納水平，支撐分布式電源及微網(wǎng)，促進(jìn)能源生產(chǎn)消費(fèi)開(kāi)放共享，實(shí)現(xiàn)多能協(xié)同。3.4.1儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況，儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則主要包括：1.能夠改善光伏接入質(zhì)量；2.能夠改善電能質(zhì)量，任何單個(gè)負(fù)荷或分布式發(fā)電機(jī)的投入和退出均不能引起電壓、頻率波動(dòng)；3.在極端用電的情況下，可以及時(shí)為供配電系統(tǒng)提供備用電源；4.優(yōu)化供配電網(wǎng)絡(luò)中功率平衡。3.4.2儲(chǔ)能系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案為了方便運(yùn)輸和安裝，減少占地空間，本項(xiàng)目擬采用集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)，該儲(chǔ)能系統(tǒng)由集裝箱箱體(含配電),自動(dòng)消防系統(tǒng)，溫控系統(tǒng)，儲(chǔ)能變流器，電池系統(tǒng)(含機(jī)架，電池組，BMS)等組成。1.集裝箱箱體：包含箱體及內(nèi)部輔助功能，整體內(nèi)部機(jī)架承重設(shè)計(jì)，散熱設(shè)計(jì)，照明功能，保溫隔熱功能，可防塵，防水，防蟲(chóng)鼠符合IP54防護(hù)等級(jí)，具備門(mén)禁功能等，滿(mǎn)足整個(gè)電池系統(tǒng)在電力儲(chǔ)能，及各種復(fù)雜環(huán)境下的應(yīng)用。2.自動(dòng)消防系統(tǒng)：采用七氟丙烷為主要材料的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，并安裝有自動(dòng)報(bào)警裝置，一旦檢測(cè)到火災(zāi)，集裝箱內(nèi)能及時(shí)斷開(kāi)與外部設(shè)備之間的電氣連接，同時(shí)啟動(dòng)滅火裝置并將告警信息上傳至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，具備聯(lián)動(dòng)功能。3.溫控系統(tǒng)：集裝箱采用空調(diào)制冷采暖方式，可進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)，對(duì)電池進(jìn)行精確送風(fēng)，保持整體系統(tǒng)溫度一致性。整個(gè)箱體采用隔熱保溫層設(shè)計(jì)，減少外部熱量影響。電池具備熱管理模式。4.電池系統(tǒng)：兆瓦級(jí)儲(chǔ)能電池系統(tǒng)，從電芯到電池陣列，都采用模塊化的集成設(shè)計(jì)。電池管理系統(tǒng)采用3級(jí)BMS控制架構(gòu)。電池系統(tǒng)提供高可靠的電池均衡方式、安全管理方式、熱管理方式、并提供豐富的監(jiān)控項(xiàng)目。5.儲(chǔ)能變流器：采用先進(jìn)的功率器件以及先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，優(yōu)化控制性能和提高系統(tǒng)的可靠性，適合于不同電池充放電需要，并且在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，方便安裝與維護(hù)。具備雙向逆變，對(duì)電池充電和放電功能和完善的顯示和通訊功能。<EXIT〉高敏感、快速響應(yīng)消防控制系統(tǒng)高安全、長(zhǎng)壽命電池及保護(hù)系統(tǒng)高性能消防滅火器圖2集裝箱式儲(chǔ)能系統(tǒng)3.4.3.儲(chǔ)能電池的比選電池是儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心。目前廣泛應(yīng)用于新能源儲(chǔ)能領(lǐng)域的電池主要有磷酸鐵鋰電池、釩液流電池、鉛炭電池等。釩液流電池尚處于技術(shù)發(fā)展階段，其優(yōu)點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)100%深度放電，充放電循環(huán)壽命長(zhǎng)久，約10000～13000次。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)建設(shè)成本較高，工作溫度范圍窄，能量密度低，占地面積大，室內(nèi)應(yīng)用，需要建設(shè)設(shè)備房，增加投資成本，且其系統(tǒng)部件多、故障率高，維護(hù)成本高，且容易發(fā)生泄鉛炭電池是基于鉛酸電池技術(shù)基礎(chǔ)上，在負(fù)極加入活性炭，提高了充放電倍率的同時(shí)，也顯著提升了電池循環(huán)使用壽命。其顯著優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)成組方案簡(jiǎn)單、安全，無(wú)起火爆炸風(fēng)險(xiǎn)，購(gòu)置成本低，且其維護(hù)量小，基本實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。其缺點(diǎn)是系統(tǒng)充放電深度(DOD)低，一般為60%～70%,充放電倍率低，一般為0.15～0.2C。不適用于需量調(diào)節(jié)，風(fēng)光功率平滑等應(yīng)用場(chǎng)景。磷酸鐵鋰電池在電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，在可再生能源儲(chǔ)能領(lǐng)域也有較多應(yīng)用案例，目前技術(shù)已逐漸成熟，且磷酸鐵鋰電池成本近兩年下降較快，已成為可再生能源儲(chǔ)能應(yīng)用領(lǐng)域的主流。能量型磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)充放電倍率通常為0.5C～1C,放電深度90%,系統(tǒng)充放電效率為90%左右，循環(huán)次數(shù)可達(dá)5000次左右。結(jié)合本項(xiàng)目削峰填谷、需量調(diào)節(jié)及其他開(kāi)發(fā)驗(yàn)證性需求，推薦采用磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，根據(jù)項(xiàng)目有效充放電功率及能量需求，按照放電深度90%,系統(tǒng)充放電效率為90%計(jì)算，本項(xiàng)目暫定配置儲(chǔ)能系統(tǒng)額定容量3.4.4電池系統(tǒng)方案本項(xiàng)目的電池組由2個(gè)665.6V162Ah電池簇并聯(lián)構(gòu)成。每簇電池由13個(gè)模組(51.2V/模組)及1個(gè)高壓箱組成。每個(gè)模組由8個(gè)2S6P模塊串聯(lián)組成16S6P。1.電池系統(tǒng)參數(shù)(參考)本項(xiàng)目電池系統(tǒng)參數(shù)見(jiàn)下表表4-1電池系統(tǒng)參數(shù)表項(xiàng)目備注電芯參數(shù)額定容量尺寸140×100×20.5mm直流內(nèi)阻標(biāo)稱(chēng)電壓電池重量工作溫度范圍0℃~55℃充電溫度范圍-20℃~55℃放電溫度范圍，10℃下降功率輸出存儲(chǔ)溫度-20℃~50℃最佳存儲(chǔ)溫度10℃~35℃日歷壽命電池箱參數(shù)模組方案8個(gè)模塊串聯(lián)后，集成電壓、溫感線(xiàn)束，BMS從機(jī)尺寸650×440×195重量約75kg額定容量額定電壓工作電壓額定能量0.5C,100%DOD,25℃高壓控制箱參數(shù)控制箱尺寸重量工作電壓范圍0～1000VDC工作電流范圍0～250A允許環(huán)境溫度-20℃~60℃允許相對(duì)濕度無(wú)冷凝允許海撥高度≤3000米防護(hù)等級(jí)對(duì)外通訊方式冷卻方式自然風(fēng)冷電池簇參數(shù)電池類(lèi)型能量型鋰離子電池磷酸鐵鋰電池簇額定容量0.5C,100%DOD,25℃標(biāo)稱(chēng)電壓208×3.2V工作電壓范圍520～760V單體型號(hào)單體規(guī)格電池簇方案電池含13個(gè)電池模組，1個(gè)高壓控制箱和1套高低壓連接線(xiàn)束。每簇額定能量0.5C,100%DOD,25℃自放電率/月30%～90%SOC;11～45℃IP防護(hù)等級(jí)電池模組存儲(chǔ)溫度℃-10℃~+30℃最佳存儲(chǔ)溫度工作溫度充電0℃~50℃10℃以下降功率運(yùn)行放電-20℃~50℃絕緣電阻(MΩ)25℃,40%RH振動(dòng)要求GB/T31467-2015尺寸1012×655×1800單體電芯內(nèi)阻最大充電倍率0.5C10℃~40℃最大放電倍率0.5C10℃~40℃系統(tǒng)總質(zhì)量(kg)約1100kg電池管理系統(tǒng)集成2.電池管理系統(tǒng)方案(1)電池管理系統(tǒng)框架CANBUSCANBUS熔斷隔離斷路器電流檢測(cè)熔斷器電池組4.1電池組4.2電池組4.3電池組1.1電池組12電池組1.3電池組1.4電池1.19熔斷隔離斷路器以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)電池組4.19主接觸器電流檢測(cè)熔斷器圖3電池管理系統(tǒng)框架(以實(shí)際項(xiàng)目配置為準(zhǔn))電池系統(tǒng)的保護(hù)及監(jiān)測(cè)功能由BMS電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，電池系統(tǒng)的①BMU(模組級(jí)，內(nèi)置在模組內(nèi)):監(jiān)測(cè)單體電芯的電壓、溫度和單個(gè)②MBMS(機(jī)架級(jí)，內(nèi)置在高壓箱內(nèi)):檢測(cè)整組電池的總電壓、總電流，健康狀態(tài)，對(duì)功率的預(yù)測(cè)、內(nèi)阻的計(jì)算?？丌跙AMS(系統(tǒng)級(jí)，多簇電池并聯(lián)時(shí)提供):收集下級(jí)MBMS信息，能夠TCP/IP的方式與上位和外部系統(tǒng)進(jìn)行通信。根據(jù)系統(tǒng)復(fù)雜程度系統(tǒng)BMS②均衡：電池管理系統(tǒng)具備均衡功能，保證電池系統(tǒng)使用壽命及可用③電池系統(tǒng)運(yùn)行報(bào)警功能：在電池系統(tǒng)運(yùn)行高溫、低溫、通信異常、電池管理系統(tǒng)異常等狀態(tài)時(shí)，能顯示并上報(bào)告警信息，通知PCS及后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)，以及時(shí)改變系統(tǒng)運(yùn)行策略。④電池系統(tǒng)保護(hù)功能：在電池系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，如果電池的電壓、電流、溫度等模擬量出現(xiàn)超過(guò)安全保護(hù)門(mén)限的情況時(shí)，電池管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)就地故障隔離，將問(wèn)題電池簇退出運(yùn)行，同時(shí)上報(bào)保護(hù)信息。⑤自診斷功能：電池管理系統(tǒng)將具備自診斷功能，對(duì)電池管理系統(tǒng)與外界通信中斷，電池管理系統(tǒng)內(nèi)部通信異常，模擬量采集異常等故障進(jìn)行自診斷，能根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量蓄電池模塊電壓、充放電電流、溫度和單體電池端電壓、計(jì)算得到的電池內(nèi)阻等參數(shù)，通過(guò)分析診斷模型，得出單體電池當(dāng)前容量或剩余容量(SOC)的診斷，單體電池健康狀態(tài)(SOH)的診斷、電池組狀態(tài)評(píng)估，以及在放電時(shí)當(dāng)前狀態(tài)下可持續(xù)放電時(shí)間的估算，并能夠⑥熱管理：鋰電池模塊在充電過(guò)程中，將產(chǎn)生大量的熱能，使整個(gè)電池模塊的溫度上升，因而，BMS具有熱管理的功能，對(duì)電池的溫度進(jìn)行監(jiān)控，如果溫度高于保護(hù)值將開(kāi)啟溫控設(shè)備強(qiáng)制冷卻，若溫度達(dá)到危險(xiǎn)值，該電池組能自動(dòng)退出運(yùn)行。⑦事件及歷史數(shù)據(jù)記錄功能：電池管理系統(tǒng)能夠在本地對(duì)電池系統(tǒng)的各項(xiàng)事件及歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。運(yùn)行參數(shù)的修改、電池管理單元告警、保護(hù)動(dòng)作、充電和放電開(kāi)始/結(jié)束時(shí)間等均將有記錄，事件記錄具有掉電保持功能。每個(gè)報(bào)警記錄包含所定義的限值、報(bào)警參數(shù)，并列明報(bào)警時(shí)間、日期及報(bào)警時(shí)段內(nèi)的峰值。⑧操作權(quán)限管理：具有操作權(quán)限密碼管理功能，任何改變運(yùn)行方式和運(yùn)行參數(shù)的操作均需要權(quán)限確認(rèn)。3.4.5蓄能集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)將電池組和PCS集成在1個(gè)4100mm×2438mm×2896mm的集裝箱內(nèi)，集裝箱分為電池倉(cāng)和PCS倉(cāng)。電池倉(cāng)包含電池組、電池管理系統(tǒng)、控電池簇口新甲3.4.6儲(chǔ)能集裝箱自動(dòng)消防系統(tǒng)方案采用七氟丙烷為主要材料的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，安裝有自動(dòng)報(bào)警裝置，一旦檢測(cè)到火災(zāi)，集裝箱內(nèi)能及時(shí)斷開(kāi)與外部設(shè)備之間的電氣連接，同時(shí)啟動(dòng)滅火裝置并將告警信息上傳至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。具備聯(lián)動(dòng)功能。當(dāng)電池箱內(nèi)因過(guò)載、短路等原因?qū)е码姵丨h(huán)境快速升溫或引燃，電解液泄露產(chǎn)生有毒易燃?xì)怏w時(shí)，氣體探測(cè)器和感溫電纜會(huì)進(jìn)行預(yù)警，控制器會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)給監(jiān)控系統(tǒng)，提醒工作人員進(jìn)行檢查，處理排除火災(zāi)隱患，確認(rèn)火情后可通過(guò)按下滅火啟動(dòng)報(bào)警開(kāi)關(guān)啟動(dòng)氣溶膠滅火器，對(duì)電池箱進(jìn)行滅火；當(dāng)預(yù)警信息發(fā)展至火警時(shí)，主機(jī)也會(huì)自動(dòng)進(jìn)行滅火。3.4.7儲(chǔ)能集裝箱溫控系統(tǒng)方案集裝箱采用空調(diào)制冷采暖方式，進(jìn)行風(fēng)道設(shè)計(jì)，對(duì)電池進(jìn)行精確送風(fēng)，保持整體系統(tǒng)溫度一致性。整個(gè)箱體采用隔熱保溫層設(shè)計(jì)，減少外部熱量影響。電池具備熱管理模式。溫控系統(tǒng)流程如下：開(kāi)始開(kāi)始否否集裝箱內(nèi)部溫度低于25℃否啟動(dòng)空調(diào)制熱功能空調(diào)待機(jī)啟動(dòng)空調(diào)制冷功能是是是圖5溫控系統(tǒng)流程圖3.4.8儲(chǔ)能變流器(PCS)1.儲(chǔ)能變流器參數(shù)直流側(cè)最高直流功率20直流電壓范圍DC500-850V最大直流電流交流側(cè)額定功率最大交流側(cè)功率最大總諧波失真<3%(額定功率時(shí))額定電網(wǎng)電壓允許電網(wǎng)電壓范圍隔離帶變壓器額定電網(wǎng)頻率允許電網(wǎng)頻率范圍額定功率下的功率因數(shù)功率因數(shù)可調(diào)范圍0.9(超前)～0.9(滯后)效率并網(wǎng)最大效率常規(guī)數(shù)據(jù)體積(寬×高×深)806×1884×636mm重量運(yùn)行溫度范圍冷卻方式溫控強(qiáng)制風(fēng)冷防護(hù)等級(jí)相對(duì)濕度(無(wú)冷凝)0～95%,無(wú)冷凝最高海拔5000m(超過(guò)3000m需降額)調(diào)度通訊方式以太網(wǎng)、RS4852.主要特點(diǎn)和功能(1)儲(chǔ)能逆變器主要特點(diǎn)①雙向逆變，儲(chǔ)能電池充電和放電功能；②并網(wǎng)模式下接受微電網(wǎng)控制系統(tǒng)有功調(diào)節(jié)指令，在允許范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)有功功率無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；③并網(wǎng)模式下在允許范圍內(nèi)接受微電網(wǎng)控制系統(tǒng)無(wú)功調(diào)節(jié)指令，實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償功能；④完善的顯示和通訊功能。(2)儲(chǔ)能逆變器主要功能儲(chǔ)能逆變器采用先進(jìn)的功率器件以及先進(jìn)的數(shù)字控制技術(shù)，優(yōu)化控制性能和提高系統(tǒng)的可靠性，適合于不同電池充放電需要，并且在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，方便安裝與維護(hù)。具備雙向逆變，對(duì)電池充電和放電功能②雙向變流控制，對(duì)蓄電池充放電；③恒流充電、恒壓限流充電等功能；④完善的通訊和保護(hù)功能，包括輸出短路保護(hù)、直流反接保護(hù)、蓄電池過(guò)充過(guò)放保護(hù)、電池過(guò)流保護(hù)、硬件故障保護(hù)、接觸器故障保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、防雷保護(hù)等；⑤無(wú)功補(bǔ)償、有功功率調(diào)節(jié)等功能。3.4.9儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備清單表4-3100kW/200kWh儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)單位型式、規(guī)格數(shù)量備注1集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)套1集裝箱體套4100×2438×2896mm1電池組套665.6V162Ah2電池空調(diào)套工業(yè)級(jí)空調(diào)1消防套七氟丙烷1控制柜套含三級(jí)BMS、UPS蓄能變流器PCS臺(tái)13.5光伏系統(tǒng)建設(shè)方案本項(xiàng)目的光伏系統(tǒng)主要由太陽(yáng)能光伏組件、充放電控制器(匯流箱)、逆變器、交流配電柜等組成。充放電充放電控制器太陽(yáng)電池充電組件陣列放電n交流蓄電池組直流負(fù)載交流負(fù)載逆變電源圖6光伏系統(tǒng)原理圖3.5.1光伏布局規(guī)劃根據(jù)供電公司建筑物及配電網(wǎng)絡(luò)情況，規(guī)劃在辦公室主樓屋頂、副樓屋頂、營(yíng)業(yè)廳屋頂、兩處停車(chē)棚頂建設(shè)總計(jì)80kWp的分布式光伏電站，初步規(guī)劃如下圖示意：oo∞□R5485一樓控制設(shè)備問(wèn)圖7辦公樓頂光伏規(guī)劃方案新建變壓器#2光伏車(chē)棚□□□□□□3.5.2光伏組件選型及安裝1.光伏組件選型光伏電池組件就是將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成電能的介質(zhì)。根據(jù)項(xiàng)目地址的太陽(yáng)能資源特征和建設(shè)條件，需要擇優(yōu)選擇太陽(yáng)能電池組件。目前制作光伏電池組件主要是以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)，其工作原理是利用光電材料吸收光能后發(fā)生光電于轉(zhuǎn)換反應(yīng)。市場(chǎng)主導(dǎo)的電池組件種類(lèi)主要為單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅薄膜電池。硅系列電池組件中，單晶硅電池組件轉(zhuǎn)換效率最高，技術(shù)成熟，規(guī)模生產(chǎn)時(shí)的電池片轉(zhuǎn)換效率17～22%,組件轉(zhuǎn)換效率18%以上，價(jià)格與多晶硅電池組件相當(dāng)。本項(xiàng)目屋頂、車(chē)棚建議選擇高效單晶光伏組件系列，要求在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下組件的最大輸出功率達(dá)到320Wp;2.光伏組件串并聯(lián)安裝方案a.光伏電池組件串聯(lián)形成的組串，其輸出端電壓的變化范圍必須與逆變器的輸入電壓范圍相符合。光伏電池組串的最高輸出電壓必須小于逆變器允許的最高輸入電壓，光伏電池組串的最低輸出電壓必須大于逆變器允許的最低輸入電壓。b.并聯(lián)連接的全部光伏電池組串的總功率應(yīng)不大于逆變器的最大功率。c.光伏電池組件串聯(lián)形成光伏組串后，光伏組串的最高輸出電壓不允許超過(guò)光伏電池組件自身要求的最高允許系統(tǒng)電壓。光伏方陣由光伏電池組件經(jīng)串聯(lián)、并聯(lián)組成。屋頂使用320Wp高效單晶硅太陽(yáng)光伏組件的數(shù)量為200塊，每20塊組件為一串聯(lián)支路，共10串支路。按此設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目額定總?cè)萘繛?00×320=64000Wp,標(biāo)稱(chēng)容量為64kWp。停車(chē)棚使用320Wp高效單晶硅太陽(yáng)光伏組件的數(shù)量為80塊，每20塊組件為一串聯(lián)支路，共4串支路。經(jīng)過(guò)匯流后接入1臺(tái)組串逆變器。按此設(shè)計(jì)，該項(xiàng)目額定總?cè)萘繛?20×80=25.6kWp,標(biāo)稱(chēng)容量為25.6kWp。太陽(yáng)能電池組件安裝傾角的最佳選擇取決于諸多因素，如地理位置，全年太陽(yáng)輻射分布，直接輻射與散射輻射比例，負(fù)載供電要求和特定的場(chǎng)地條件等。本項(xiàng)目屋頂為水泥墩屋面，因此太陽(yáng)能電池組件擬支架安裝在屋頂上，安裝傾角約為30度；停車(chē)棚光伏組件直接粘貼在棚頂，安裝傾角約為10度。同時(shí)，綜合考慮太陽(yáng)電池陣列在冬至日上午九時(shí)到下午三時(shí)(一年當(dāng)中物體在太陽(yáng)下陰影長(zhǎng)度最長(zhǎng)的一天)不被遮擋、避讓彩鋼瓦上的采光帶、預(yù)留檢修維護(hù)通道等。25Globaloncoll.plane1319圖9PVsyst模擬計(jì)算通過(guò)PVsyst模擬，組件在10°傾角安裝時(shí)，接收到的太陽(yáng)輻射值會(huì)有3.5%的損失，對(duì)發(fā)電量總體影響不大，該方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性較好。3.5.3逆變器選型逆變器是把直流電能轉(zhuǎn)換成交流電的設(shè)備。由于太陽(yáng)能電池組件發(fā)電的特點(diǎn)，其輸出功率、電壓、電流受太陽(yáng)輻射度及溫度的影響，始終處于一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程。這就要求逆變?cè)O(shè)備應(yīng)有很好的適應(yīng)性與之相匹配，從而在每一動(dòng)態(tài)過(guò)程中，都能迅速捕捉到輸出電壓、電流的最佳點(diǎn)，使輸出功率最大。因此要求逆變?cè)O(shè)備要有較寬的輸入電壓調(diào)節(jié)范圍，以適應(yīng)電池組件在表面溫度光照強(qiáng)度影響下，電壓波動(dòng)幅度很大時(shí)還能正常的輸出。目前光伏系統(tǒng)常用的逆變器一般包括集中式逆變器和組串式逆變器。式逆變器。集中式逆變器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.功率大，數(shù)量少，便于管理；元器件少，穩(wěn)定性好，便于維護(hù)；2.諧波含量少，電能質(zhì)量高；保護(hù)功能齊全，安全性高；3.有功率因素調(diào)節(jié)功能和低電壓穿越功能，電網(wǎng)調(diào)節(jié)性好。同時(shí)集中式逆變器也具有一些缺點(diǎn)：1.MPPT電壓范圍較窄，不能監(jiān)控到每一路組件的運(yùn)行情況，因此不可能使每一路組件都處于最佳工作點(diǎn)，組件配置不靈活；2.占地面積大，需要專(zhuān)用的機(jī)房，安裝不靈活；3.自身耗電以及機(jī)房通風(fēng)散熱耗電量大。組串式逆變器是將光伏組件產(chǎn)生的直流電直接轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妳R總后升壓、并網(wǎng)。因此，逆變器的功率都相對(duì)較小。光伏電站中一般采用50kW以下的組串式逆變器。組串式逆變器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.不受組串間模塊差異，和陰影遮擋的影響，同時(shí)減少光伏電池組件最佳工作點(diǎn)與逆變器不匹配的情況，最大程度增加了發(fā)電量；2.MPPT電壓范圍寬，組件配置更加靈活；在陰雨天，霧氣多的部區(qū)，發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)；3.體積較小，占地面積小，無(wú)需專(zhuān)用機(jī)房，安裝靈活。4.自耗電低，故障影響小。組串式逆變器也存在一些問(wèn)題：1.功率器件電氣間隙小，不適合高海拔地區(qū)，元器件太多，集成在一期，穩(wěn)定性稍差；2.戶(hù)外安裝，風(fēng)吹日曬容易導(dǎo)致外殼和散熱片老化；3.逆變器數(shù)量多，系統(tǒng)監(jiān)控難度大。綜合以上分析，結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)施應(yīng)用場(chǎng)景，推薦采用組串式逆變器。根據(jù)本項(xiàng)目的光伏陣列分布，設(shè)計(jì)配置5臺(tái)組串式逆變器，其中3臺(tái)晶硅用20kW組串逆變器、1臺(tái)薄膜用20kW組串逆變器，1臺(tái)晶硅用8kW組串逆變器。3.5.4交流配電柜光伏低壓配電設(shè)備是將由逆變器輸出的交流低電壓電源進(jìn)行配電，起到通斷、切換控制和監(jiān)測(cè)、計(jì)量，并保護(hù)接到輸出側(cè)的各種交流負(fù)載。低壓配電設(shè)備由低壓開(kāi)關(guān)、空氣斷路開(kāi)關(guān)、熔斷器、接觸器、避雷器和監(jiān)測(cè)用各種交流電表及控制電路等成。為了將光伏電力安全可靠的分配給用戶(hù)，并有效計(jì)量，需要高性能的模塊化智能配電解決方案。本項(xiàng)目推薦選用模塊化智能低壓配電柜，在滿(mǎn)足高水準(zhǔn)的可靠性和安全性同時(shí)還加強(qiáng)了人身和設(shè)備安全的保護(hù)，并符合國(guó)內(nèi)、國(guó)際法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。28圖10模塊化智能低壓配電柜本項(xiàng)目光伏系統(tǒng)擬配置兩臺(tái)智能交流配電柜。序號(hào)參數(shù)名稱(chēng)數(shù)值1尺寸：(MM)(投標(biāo)方可略作調(diào)整)按供應(yīng)商實(shí)際尺寸2額定工作電壓：(V)AC400V±10%3額定工頻耐壓(1s)(有效值)4沖擊耐壓水平5額定頻率(Hz)6額定工作電流7額定短路開(kāi)斷電流(有效值)8母線(xiàn)額定工作電流：(A)水平母線(xiàn)9額定短時(shí)耐受電流有效值Icw水平母線(xiàn)額定短時(shí)耐受電流最大值Ipk(kA)水平母線(xiàn)溫升：符合IEC947-1有關(guān)溫升的規(guī)定，連接外部絕緣導(dǎo)線(xiàn)的端子：≤70K,母線(xiàn)固定連接處(銅銅):≤70K,操作手柄絕緣材料的表面≤25K,可接觸外殼和覆輸入開(kāi)關(guān)輸出開(kāi)關(guān)IP等級(jí)IP65,室外B類(lèi)防雷等級(jí)防火等級(jí)UL790-ClassC安裝方式落地安裝進(jìn)出線(xiàn)方式維護(hù)方式正、反面維護(hù)，斷路器有防護(hù)面板儀表小室柜門(mén)正面開(kāi)門(mén)，有觀察窗儀表小室內(nèi)計(jì)量互感器安裝位置銘牌朝正面柜體形式3.5.5接地、防雷及過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)為了保證本項(xiàng)目光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)安全可靠，防止因雷擊、浪涌等外在因素導(dǎo)致系統(tǒng)器件的損壞等情況發(fā)生，系統(tǒng)的防雷接地裝置必不可少。防雷和接地涉及到以下的方面：(1)地線(xiàn)是避雷、防雷的關(guān)鍵。(2)防止雷電感應(yīng)：控制機(jī)房?jī)?nèi)的全部金屬物包括設(shè)備、機(jī)架、金屬管道、電纜的金屬外皮都要可靠接地，每件金屬物品都要單獨(dú)接到接地干線(xiàn)，不允許串聯(lián)后再接到接地干線(xiàn)上。防止雷電波侵入：在出線(xiàn)桿上安裝閥型避雷器，對(duì)于低壓的220/380V可以采用低壓閥型避雷器。要在每條回路的出線(xiàn)和零線(xiàn)上裝設(shè)。引入室內(nèi)的金屬管道和電纜的金屬外皮在入口處可靠接地，沖擊電阻不宜大于30接地的方式可以采用電焊，如果沒(méi)有辦法采用電焊，也可以采用螺栓連接。接地系統(tǒng)的要求：所有接地都要連接在一個(gè)接地體上，接地電阻滿(mǎn)足其中的最小值，不允許設(shè)備串聯(lián)后再接到接地干線(xiàn)上。光站對(duì)接地電阻值的要求較嚴(yán)格，因此要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，建議采用復(fù)合接地R≤4歐姆，滿(mǎn)足屏蔽接地和工作接地的要求。在中性點(diǎn)直接接地的接地裝置：人工垂直接地體宜采用50×50×5×2500mm鍍鋅角鋼。水平接地體宜采用50×5扁鋼。人工接地體在土壤中的埋設(shè)深度不應(yīng)小于光伏組件邊框與支架可靠等電位連接，然后與接地網(wǎng)可靠連接，為增加雷電流散流效果，可將站內(nèi)所有光伏組件支架可靠連接，并設(shè)置垂直接光伏組件陣列連接電纜接入組串式逆變器，組串式逆變器內(nèi)含高壓防直擊雷保護(hù)：考慮到太陽(yáng)能組件板安裝高度較低，本次太陽(yáng)能組件方陣內(nèi)不安裝避雷針和避雷線(xiàn)等防直擊雷裝置，只需將太陽(yáng)能組件組件支架均與場(chǎng)區(qū)接地網(wǎng)可靠連接。并在系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備上安裝防雷保護(hù)裝置。組串式逆變器交流輸出側(cè)設(shè)有交流輸出防雷器，有效地避免雷擊和電網(wǎng)浪涌導(dǎo)致設(shè)備的損壞，且所有的機(jī)柜要有良好的接地。充分利用每個(gè)光伏組件基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋作為自然接地體，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及土壤電阻率敷設(shè)不同的人工接地網(wǎng)，以滿(mǎn)足接地電阻的要求，重點(diǎn)區(qū)域加強(qiáng)均勻布置以滿(mǎn)足接觸電勢(shì)和跨步電壓的要求。3.5.6光伏系統(tǒng)設(shè)備清單表4-5光伏系統(tǒng)設(shè)備清單序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)單位型式、規(guī)格數(shù)量備注1單晶硅組件塊安裝于屋頂2柔性薄膜組件塊安裝于停車(chē)棚頂3匯流套件套54光伏逆變器臺(tái)35光伏逆變器(薄膜專(zhuān)用)臺(tái)16光伏逆變器臺(tái)17支架系統(tǒng)套鍍鋅管18智能交流配電柜臺(tái)380V/300kW,計(jì)量精度1.013.6充電樁系統(tǒng)建設(shè)方案本項(xiàng)目根據(jù)加油站停車(chē)場(chǎng)車(chē)位分布情況，擬在靠近配電房增幾臺(tái)電動(dòng)汽車(chē)充電樁，滿(mǎn)足用戶(hù)電動(dòng)汽車(chē)充電需求。3.6.1充電樁選型原則3.6.2充電樁選型交流充電樁，也就是俗稱(chēng)的"慢充",不過(guò)交流充電樁沒(méi)有充電功能，必須要需連接車(chē)載充電機(jī)才能為電動(dòng)汽車(chē)充電，只是起了一個(gè)控制電源的作用的。直流充電樁俗稱(chēng)就是“快充”,它是固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)外，與交流電網(wǎng)連接，選用的是三相四線(xiàn)380V頻率穩(wěn)定頻率為50HZ,同時(shí)可以為非慢充與快充的最本質(zhì)的區(qū)別就是充電時(shí)間了，一般來(lái)說(shuō)用直流充電樁把動(dòng)力電池充滿(mǎn)大概需要花1.5～3小時(shí)；而用交流充電樁的充電一般充滿(mǎn)的話(huà)得需要8～10小時(shí)。此外，由于直流充電樁的充電速度快，輸入電電樁一般采用220V家用電壓，充電速度慢，元器件少，因此，直流充電本項(xiàng)目綜合各方面因素，推薦采用直流快速充電樁。擬增1臺(tái)60kW(雙槍)直流快速電動(dòng)汽車(chē)充電樁，安裝位置選在停車(chē)棚，可為客戶(hù)提供24小時(shí)充電服務(wù)。充電樁的參數(shù)如下圖所示：溫大支持槍數(shù)：2槍60kW一體式直流充電樁功率IP等級(jí)輸出電流范圍mVAVASEV750/80Y60kWW600*D600*H17302380Vac±20%45-65>0.99200-750/200-5000-80/0-120/SEV500/120Y圖11充電樁參數(shù)3.7智慧能源管理系統(tǒng)(平臺(tái))建設(shè)方案智慧能源管理平臺(tái)作為綜合能源系統(tǒng)的指揮樞紐，是系統(tǒng)及各種設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控、智能化用能調(diào)度和能效分析管理的信息化平臺(tái)。本項(xiàng)目的智慧能源管理平臺(tái)總體構(gòu)架如下：大屏大屏運(yùn)維工作站運(yùn)行監(jiān)測(cè)主機(jī)能源管理主機(jī)打印機(jī)UPS消防3煙感218充電機(jī)2#充電機(jī)3#充電機(jī)4#充電機(jī)6#充電機(jī)7#充電機(jī)8#充電機(jī)辦公負(fù)荷辦公負(fù)荷地源熱泵2#逆變器3#逆變器4#逆變器攝像頭采集器快后配電箱車(chē)棚1逆變器圖12智慧能源管理平臺(tái)拓?fù)鋱D3.7.1智慧能源管理控制系統(tǒng)(EMS)EMS系統(tǒng)為微電網(wǎng)調(diào)度控制提供數(shù)據(jù)管理、監(jiān)視、控制和優(yōu)化，保障儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定高效運(yùn)行；為儲(chǔ)能系統(tǒng)內(nèi)部每個(gè)能源控制器提供功率和電壓設(shè)定點(diǎn)；確保滿(mǎn)足系統(tǒng)中熱負(fù)荷、電負(fù)荷需求；確保系統(tǒng)滿(mǎn)足與主網(wǎng)系統(tǒng)間的運(yùn)行協(xié)議；盡可能使能源消耗與系統(tǒng)損耗最??；提供系統(tǒng)故障情況下孤島運(yùn)行與重合閘的邏輯與控制方法(加并且網(wǎng)切換單元)等。1.組網(wǎng)結(jié)構(gòu)本項(xiàng)目智慧能源管理控制系統(tǒng)采用分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)如下圖值班室值班室金凱變電站無(wú)線(xiàn)路由器LPSM主機(jī)工叔實(shí)率幟數(shù)測(cè)采集沿市電開(kāi)關(guān)次態(tài)旁路開(kāi)關(guān)狀態(tài)消防報(bào)警天火報(bào)驗(yàn)器縮合故障梨感PCS連變中象變器1電表道變器變器電電表表電主樓避變器2表刷樓迫變器電表主樓道變空讀is主質(zhì)2集裝箱刪樓運(yùn)愛(ài)器市電電表變器環(huán)境監(jiān)隨僅蕉業(yè)廳逆受器光話(huà)一體機(jī)電表客采生開(kāi)關(guān)電源車(chē)以網(wǎng)s圖13組網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(如水浸、煙感等)接入IO控制器。數(shù)據(jù)采集器和IO控制器就近安裝在2.數(shù)據(jù)采集、處理系統(tǒng)能對(duì)所有被監(jiān)控的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)和定時(shí)數(shù)據(jù)采集，所有的電氣量均采用交流采樣，并保證高精度和高速度，對(duì)重要?dú)v史數(shù)據(jù)進(jìn)EMS還可采集電網(wǎng)及負(fù)荷的回路狀態(tài)(開(kāi)關(guān)、事故跳閘信號(hào)、保護(hù)動(dòng)作信號(hào)、異常信號(hào))和各相電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)、頻率等信息。EMS采集集裝箱環(huán)境包括的室內(nèi)外溫度、濕度，空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)，煙感、水位、消防控制器等告警信號(hào)，告警器報(bào)警控制信號(hào)，空調(diào)參數(shù)設(shè)置等。3.圖形監(jiān)控實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示微電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)圖、各設(shè)備監(jiān)控圖、網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)圖等。圖形監(jiān)控畫(huà)面動(dòng)態(tài)刷新顯示電氣測(cè)試參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)量參數(shù)，并提示顯示遙測(cè)越限告警。當(dāng)遙測(cè)信號(hào)量超出預(yù)設(shè)的閥值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提示越限告警，相應(yīng)的遙測(cè)量變?yōu)樽仙?顏色可由用戶(hù)配置)。用戶(hù)可以通過(guò)監(jiān)控客戶(hù)端對(duì)監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遙控、遙測(cè)遙信置數(shù)(分/合)、遙測(cè)遙信封鎖/解封鎖、設(shè)置標(biāo)志牌、抑制告警等操作。用戶(hù)也可以利用系統(tǒng)的廠(chǎng)站全遙信對(duì)位、廠(chǎng)站全遙測(cè)封鎖/解封鎖、廠(chǎng)站告警抑制等對(duì)廠(chǎng)站內(nèi)所有設(shè)備進(jìn)行批量操作。(1)總體運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)圖：顯示微電網(wǎng)主要設(shè)備(電網(wǎng)、負(fù)荷、PCS、BMS、光伏)的運(yùn)行狀態(tài)?！稹鹣到y(tǒng)□數(shù)據(jù)曲線(xiàn)報(bào)表降事件以配置□窗口幫助系統(tǒng)圖ggso圖14總體運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)圖(2)電網(wǎng)監(jiān)控圖：顯示電網(wǎng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電網(wǎng)三相電流、三相電壓、三相有功功率、三相無(wú)功功率、三相頻率、三相功率因數(shù)等?！鹣到y(tǒng)國(guó)數(shù)據(jù)報(bào)表(3)負(fù)荷監(jiān)控圖：顯示負(fù)荷開(kāi)關(guān)狀態(tài)、負(fù)荷三相電流、三相電壓、三相有功功率、三相無(wú)功功率、三相頻率、三相功率因數(shù)等?！鹣到y(tǒng)國(guó)數(shù)據(jù)三曲線(xiàn)產(chǎn)報(bào)表犀事件配置□窗口◎幫助需計(jì)量保號(hào)量今0正向有功電量今B正向無(wú)功電量日反向無(wú)功載課身鍋號(hào)量AE有功功率BG有功功率C移有功功率A圖無(wú)功功率道別鍋號(hào)量157642217159V136692kW總視在功率(4)PCS監(jiān)控圖：主要顯示儲(chǔ)能變流器的主要數(shù)據(jù)，例如，直流側(cè)的電壓/電流/功率等、各個(gè)PCS的三相有功功率、無(wú)功功率、三相電壓、三相圖17PCS監(jiān)控圖單體最大壓差、單體最大溫差、最大差值，單體電壓最大最小值、單體溫度最大最小值和充放電狀態(tài)、報(bào)警信息等，各電池分組的電壓、電流、SOC、分組開(kāi)關(guān)狀態(tài)，單節(jié)電池的電壓和溫度。〇〇系統(tǒng)□窗口②幫助三麻三度懂系統(tǒng)圖8電池分支18未登錄○系統(tǒng)○系統(tǒng)□窗口②幫助電池分支1電池組電池包1系統(tǒng)圖8電池分支18電池分支1電池組1,電池包18未登錄(6)光伏監(jiān)控圖：顯示光伏逆變器的運(yùn)行狀態(tài)和三相電壓、三相電流、三相有功/無(wú)功/視在功率、功率因數(shù)、運(yùn)行時(shí)間、今日發(fā)電量等。圖19光伏監(jiān)控圖(7)儲(chǔ)能集裝箱監(jiān)控圖：顯示集裝箱內(nèi)空調(diào)、水位、消防、電池滅火系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)及告警信息。濕廉(%)煙需傳感器1煙霧傳感器2蠻內(nèi)溫鷹CO奎外溫座(C)緊急停機(jī)圖20儲(chǔ)能集裝箱監(jiān)控圖(8)網(wǎng)絡(luò)通訊狀態(tài)圖：顯示服務(wù)器運(yùn)行參數(shù)和采集器的通訊狀態(tài)。41工4Ln-工ez數(shù)采集器定參禮242-m3.事件報(bào)警和記錄當(dāng)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)事故變位，保護(hù)動(dòng)作和其它報(bào)警信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)能發(fā)出音響提示，并在屏幕報(bào)警框內(nèi)顯示報(bào)警內(nèi)容，所有報(bào)警事件可打印記錄和保存。用戶(hù)也可以通過(guò)在圖形監(jiān)控界面中選擇時(shí)間段和具體某個(gè)設(shè)備查詢(xún)?cè)撛O(shè)備的事件記錄，同時(shí)以列表形式展示。電網(wǎng)圖22事故告警EMS記錄保護(hù)動(dòng)作、開(kāi)關(guān)跳、合閘等事件，用戶(hù)可以在圖形監(jiān)控界面中選擇時(shí)間段和具體某個(gè)設(shè)備查詢(xún)?cè)撛O(shè)備的事件記錄，圖形監(jiān)控界面通過(guò)列表形式顯示保護(hù)動(dòng)作和開(kāi)關(guān)跳、合閘等事件。2011/11/19國(guó)4*12*站13*站18*站20*站212224*iCD2011/11/19國(guó)廠(chǎng)2011-11-1911523車(chē)位量1984車(chē)1施痛圖23保護(hù)記錄查詢(xún)系統(tǒng)可以為各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置閾值范圍，在超過(guò)范圍時(shí)自動(dòng)產(chǎn)生遙測(cè)越限報(bào)警(實(shí)時(shí)畫(huà)面中數(shù)值字體變色)并記錄。92011/11到2011/1/19s*健性壓s*10站14*流度15陳24*籃s廠(chǎng)8夢(mèng)債正事稱(chēng)2041-11-181027.33201111-181024522011-12-18152201212-本1009072012-12-15100:002011-11-181009.002011-12-81006192041-11-281001-39201111-1001:392011-11-180954542012-12-180954541*壓1*8壓2*貼壓2*臨壓1*三壓*壓2*壓19班2*站壓2*站壓1*壓1*45/注2*臨壓2*站壓1*壓3*貼S廳2*站壓43217N00398-242258-242嚴(yán)量嚴(yán)重嚴(yán)量嚴(yán)重嚴(yán)重嚴(yán)量嚴(yán)量嚴(yán)重嚴(yán)重嚴(yán)童嚴(yán)重嚴(yán)堂嚴(yán)重嚴(yán)理嚴(yán)童嚴(yán)童88電壓下下唯81105-5CS地城下下期1L105-5C9電下下限L305-6電城下下305-5Ci練下下限05-5A城下下81LED5-5co地壓城下下nD5-5C9地壓練下器.s05-5c9地下下105-6CG電三越下下器1L207-5電壓蛙下下影1207-5A電練下下1L2D7-5cou下下11305-5c地壓下下1L2D7-44c下下8LZD7-48電壓下下限81207-486電壓越下下限11207-3S地越下下限1L207-3A城上上器L2D7-3總共74類(lèi)碳范整1類(lèi)上頁(yè)下一票選G圖24越限告警查詢(xún)用戶(hù)可以選擇通過(guò)曲線(xiàn)、棒圖、餅圖等形式展示用戶(hù)選中參數(shù)的數(shù)據(jù)。例如通過(guò)曲線(xiàn)的方式展示電壓、電流的歷史數(shù)據(jù)。用戶(hù)最多可以選擇8條曲線(xiàn)顯示數(shù)據(jù)。另外用戶(hù)也可以通過(guò)棒圖的方式展示每個(gè)月的用戶(hù)電量數(shù)據(jù)或者不同設(shè)備的電壓、電流數(shù)據(jù)。(1)實(shí)時(shí)曲線(xiàn)：根據(jù)界面指定的刷新頻率自動(dòng)刷新實(shí)時(shí)采集到的參數(shù)數(shù)值。實(shí)時(shí)曲線(xiàn)刷新頻率：B相電壓B相電壓頻率B相無(wú)功功率B相有功功率C相電壓C相電壓頻率C相交流電流C相無(wú)功功率C相有功功率總功率因數(shù)總視在功率總無(wú)功功率魯市電A相電壓頻率A相交流電流A相無(wú)功功率A相有功功率B電壓相須率B相電壓B相無(wú)功功率B相有功功率一PCS-總有功功率一市電-總有功功率一光伏總-總有功功率實(shí)時(shí)曲線(xiàn)上限下限05(2)歷史曲線(xiàn)：用戶(hù)可以在圖形監(jiān)控界面中選擇時(shí)間段和具體某個(gè)設(shè)備查詢(xún)?cè)撛O(shè)備的參數(shù)歷史記錄，圖形監(jiān)控界面通過(guò)曲線(xiàn)形式顯示參數(shù)的歷史數(shù)據(jù)，同時(shí)用戶(hù)可以打印歷史事件、歷史曲線(xiàn)。44酷歷史曲線(xiàn)2017-10-223到2017-10-2215?追加顯示查詢(xún)歷史曲線(xiàn)導(dǎo)出打印0A相電壓A相交流電流A相無(wú)功功率B相電壓B相有功功率C相電壓C相電壓頻率C相交流電流C相無(wú)功功率C相有功功率總功率因數(shù)總視在功率總無(wú)功功率◎光伏逆變器1口光伏逆變器3◎光伏逆變器4◎光伏逆變器5口光伏逆變器7◎-光伏逆變器8自光伏總一PCS-總有功功率一光伏總-總有功功率一市電-總有功功率一負(fù)載-總有功功率數(shù)據(jù)類(lèi)型：十五分鐘2017-10-2213:152017-10-2214:022017-10-2213:382017-10-2214:482017-10-2214:256.數(shù)據(jù)查詢(xún)(1)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)：以列表的形式，按加油站站名稱(chēng)顯示站內(nèi)所有用戶(hù)有權(quán)限查看的設(shè)備的實(shí)測(cè)值，實(shí)時(shí)遙測(cè)數(shù)據(jù)的刷新頻率可以選“3秒”、“30秒”、“60秒”和“不刷新”,默認(rèn)刷新方式為“不刷新”。B實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)-儲(chǔ)能電站-光伏總刷新黷率：5遙測(cè)量遙測(cè)值最后更新時(shí)間負(fù)戴◎光伏逆變器1口光伏逆變器2光伏逆變器3◎光伏逆變器4光伏逆變器5口光伏逆變器6口光伏逆變器7口光伏逆變器8◎光伏總光伏總_A相電壓光伏總_A相電壓頻率光伏總_A相交流電光伏總_A相無(wú)功功率光伏總_A相有功功率光伏總_B相電壓光伏總_B相電壓頻率光伏總_B相交流電流光伏總_B相無(wú)功功率光伏總_B相有功功率光伏總_C相電壓光伏總_C相電壓頻率光伏總_C相交流電流光伏總C相無(wú)T光伏總_C相有功功率光伏總_總功率因數(shù)光伏總_總視在功率光伏總_總無(wú)功功率光伏總總有功功率218.799V2017-10-2215:12:1050Hz2017-10-2215:12:1042.03932017-10-2215:12:100kVar2017-10-2215:12:109.23077kW220.076V50Hz2017-10-2215:12:1041.7266A0kVar2017-10-2215:12:109.16574kW2017-10-2215:12:10219.03V2017-10-2215:12:1049.9969Hz2017-10-2215:12:1042.1887A2017-10-2215:12:100kVar2017-10-2215:12:109.20112kw2017-10-2215:12:1012017-10-2215:12:1027418.4kVA2017-10-2215:12:100.61921kVar2017-10-2215:12:1027.5976kW2017-10-2215:12:10圖27實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)(2)歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)：可以選擇查看一分鐘、十五分鐘、半小時(shí)、一小時(shí)、C相電壓總無(wú)功功率◎光伏逆變器1光伏逆變器2-光伏逆變器5圖28歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)2017-10-2213:15:002017-10-2213:30:002017-10-2213:45:002017-10-2214:00:002017-10-2214:15:002017-10-2214:30:002017-10-2214:45:002017-10-2215:00:00遙測(cè)量總有功功率單位kWkWkWkWkWkWkW2017-10-22到2017-10-2215負(fù)載負(fù)載負(fù)載4.024.464.00共8條共1頁(yè)現(xiàn)在是1頁(yè)遙測(cè)值查詢(xún)8(3)電量數(shù)據(jù)查詢(xún)：可以選擇查看半小時(shí)、一天、一月的電量數(shù)據(jù)(包含：充放電量、發(fā)電量、用電量、有功電量、無(wú)功電量等)。8電量數(shù)據(jù)◎數(shù)據(jù)類(lèi)型：半小時(shí)2017-11-0115到2017-11-015查詢(xún)B市電起始時(shí)間廠(chǎng)站名稱(chēng)設(shè)備名稱(chēng)總電量峰電量2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0117:00:00儲(chǔ)能電站2017-11-0116:30:00儲(chǔ)能電站共36條共1頁(yè)現(xiàn)在是1頁(yè)光伏總光伏總儲(chǔ)能逆變儲(chǔ)能逆變光伏總光伏總光伏總光伏總儲(chǔ)能逆變儲(chǔ)能逆變PCSpCS光伏總光伏總負(fù)載負(fù)載市電市電PCSPCS負(fù)載負(fù)載市電市電市電市電上一頁(yè)今日反向無(wú)功電量今日反向無(wú)功電量今日正向無(wú)功電量今日正向無(wú)功電量今日反向有功電量今日反向有功電量今日正向無(wú)功電量今日正向無(wú)功電量總電量總電量總電量總電量總電量總電量今日反向有功電量今日反向有功電量總電量總電量交流有功放電電量交流有功放電電量總電量總電量今日反向無(wú)功電量今日反向無(wú)功電量今日反向有功電量今日反向有功電量末頁(yè)到第1日頁(yè)0.000.000.500.000.000.000.800.002.500.000.001.600.000.000.000.000.000.000.002.500.000.000.000.000.00確定0.000.000.500.001.600.000.000.800.002.500.000.001.600.000.000.000.000.000.000.002.500.000.000.000.000.00圖29電量數(shù)據(jù)查詢(xún)7.能量管理EMS為儲(chǔ)能電站提供削峰填谷、后備電源、人工調(diào)度三種運(yùn)行方式和為削峰填谷。系統(tǒng)以離網(wǎng)運(yùn)行為主。在光伏功率大于負(fù)載功率時(shí)，除了給負(fù)載供電外，其余的功率用于給電池充電；負(fù)載供電；供應(yīng)。后指揮PCS開(kāi)機(jī)充電，待充電結(jié)束后關(guān)閉PCS,使儲(chǔ)能系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)；在高峰時(shí)段開(kāi)始后指揮PCS開(kāi)機(jī)進(jìn)行放電，放電結(jié)束后關(guān)閉PCS,使儲(chǔ)能系但考慮電池的壽命及總體效益，建議一般都采用每天一充一放策略。在削峰填谷運(yùn)行方式下，儲(chǔ)能電站一般處于并網(wǎng)狀態(tài)，如果發(fā)生電網(wǎng)事故，STS將自動(dòng)拉開(kāi)電網(wǎng)側(cè)開(kāi)關(guān)并使PCS進(jìn)入離網(wǎng)運(yùn)行模式(如果沒(méi)有側(cè)開(kāi)關(guān)，并使PCS進(jìn)入離網(wǎng)運(yùn)行模式)。離網(wǎng)運(yùn)行模式下，如果PCS原狀到電網(wǎng)故障排除，EMS將自動(dòng)閉合電網(wǎng)側(cè)，使儲(chǔ)能電站重新進(jìn)入并網(wǎng)運(yùn)行PCS自動(dòng)離網(wǎng)，由電池為負(fù)載供電。待后備電源計(jì)劃結(jié)束之后5分鐘，人工調(diào)度運(yùn)行方式。剛進(jìn)入人工調(diào)度運(yùn)行方式時(shí)儲(chǔ)能電站仍按原狀態(tài)運(yùn)行，運(yùn)行狀態(tài)的改變(充放電操作)由人工EMS通過(guò)界面或在